[发明专利]一种用于热解水的双级电弧等离子体喷枪

权利要求书

1.一种用于热解水的双级电弧等离子体喷枪，其特征是喷枪由后座（1）、阴极（2）、螺旋导流器（3）、中间电极组件、绝缘连接件（10）和阳极组件组成，其中，后座（1）为回转体结构，后座（1）的回转体中有供水导流管（1-3）和阴极连杆（1-4），阴极连杆（1-4）为圆管体结构，供水导流管（1-3）处于阴极连杆（1-4）之中，供水导流管（1-3）的前端从阴极连杆（1-4）中伸出，供水导流管（1-3）的管内空间构成冷却供水通道（ⅩⅣ），供水导流管（1-3）的外壁与阴极连杆（1-4）内壁之间的空间构成冷却回水通道（ⅩⅢ）；阴极（2）由微孔膜阴极头（2-2）和阴极套（2-1）构成，微孔膜阴极头（2-2）为金属粉末烧结的微孔滤膜结构，金属粉末间的微孔构成水分子的过滤通道，微孔膜阴极头（2-2）的后端中心有圆锥形的凹槽（Ⅻ），凹槽（Ⅻ）构成水源入口，阴极套（2-1）为空心圆棒体结构，微孔膜阴极头（2-2）嵌入到阴极套（2-1）的前部中，微孔膜阴极头（2-2）的头部从阴极套（2-1）的前端伸出，阴极套（2-1）的内空间构成水室（Ⅲ）；螺旋导流器（3）为回转体结构，螺旋导流器（3）的回转体中有螺旋导流肋（3-1），螺旋导流肋（3-1）的螺距空间构成螺旋导流通道（Ⅱ）；中间电极组件包括中间电极套（4）、中间电极（5）、嵌套（6）和环形电极（7），中间电极套（4）为回转体结构，中间电极（5）为文丘里喷管结构，嵌套（6）为回转体结构，环形电极（7）为圆环体结构，环形电极（7）的前端嵌入到嵌套（6）的前端中，环形电极（7）的后端嵌入到中间电极（5）的文丘里喷管前端，中间电极（5）、嵌套（6）和环形电极（7）设置在中间电极套（4）内，中间电极（5）和环形电极（7）的外围有第一冷却水套（Ⅸ），中间电极套（4）的壁体和嵌套（6）的壁体构成第一冷却水套（Ⅸ）的外壁，第一冷却水套（Ⅸ）有冷却剂进口（4-3）接入和冷却剂出口（4-1）接出；阳极组件包括阳极套（8）和阳极（9），阳极套（8）为圆筒体结构，阳极（9）为文丘里喷管结构，阳极（9）以嵌入方式安装在阳极套（8）内，阳极（9）外壁与阳极套（8）内壁之间的空间构成第二冷却水套（Ⅷ），第二冷却水套（Ⅷ）有冷却水进口（8-2）接入和冷却水出口（8-1）接出；

阴极（2）连接在后座（1）的阴极连杆（1-4）前端，螺旋导流器（3）的后端安装在后座（1）上，中间电极组件连接在螺旋导流器（3）的前端与绝缘连接件（10）的后端之间，阳极套（8）携阳极（9）安装在绝缘连接件（10）的前端；阴极（2）从螺旋导流器（3）的内空间中穿过，阴极（2）的头部进入到中间电极（5）后端的文丘里喷管入口空间中，中间电极（5）后端的文丘里喷管入口空间构成第一放电区，中间电极（5）的文丘里喷管喉口构成第一压缩孔道（Ⅺ），中间电极（5）的文丘里喷管扩张段空间构成第一喷射腔（Ⅹ）；环形电极（7）与阳极（9）后端的文丘里喷管入口之间的空间构成第二放电区，阳极（9）的文丘里喷管喉口构成第二压缩孔道（Ⅶ），阳极（9）的文丘里喷管扩张段空间构成第二喷射腔（Ⅵ）；

在后座（1）的回转体中或在螺旋导流器（3）的回转体中有气室（Ⅰ），气室（Ⅰ）有工作气输入接口（1-1）接入，气室（Ⅰ）通过螺旋导流通道（Ⅱ）连通到中间电极（5）后端的第一放电区，第一放电区通过第一压缩孔道（Ⅺ）连通到第一喷射腔（Ⅹ），第一喷射腔（Ⅹ）通过第二放电区和第二压缩孔道（Ⅶ）连通到第二喷射腔（Ⅵ）；在中间电极套（4）的回转体中或在绝缘连接件（10）中有气腔（Ⅳ），气腔（Ⅳ）有工作气进口（4-2）接入，在气腔（Ⅳ）与第二放电区之间有气流通道，气腔（Ⅳ）通过气流通道连通到第二放电区，第二放电区通过第二压缩孔道（Ⅶ）连通到第二喷射腔（Ⅵ）。

2.根据权利要求1所述的一种用于热解水的双级电弧等离子体喷枪，其特征是供水导流管（1-3）的出水口为收窄的喷嘴结构，供水导流管（1-3）的出水口伸入到微孔膜阴极头（2-2）后端的凹槽（Ⅻ）中；供水导流管（1-3）内的冷却供水通道（ⅩⅣ）有冷却水输入接口（1-5）接入，冷却供水通道（ⅩⅣ）通过微孔膜阴极头（2-2）后端的凹槽（Ⅻ）和水室（Ⅲ）连通到冷却回水通道（ⅩⅢ），冷却回水通道（ⅩⅢ）有冷却水输出接口（1-6）接出。

3.根据权利要求1所述的一种用于热解水的双级电弧等离子体喷枪，其特征是微孔膜阴极头（2-2）的后端外侧有凸缘（2-3），凸缘（2-3）构成微孔膜阴极头（2-2）的轴向限位结构。